赛隆-碳化硅系复合材料的合成及其应用

以蜡石和碳黑为原料,通过碳热还原法合成了赛隆-碳化硅系复合材料,将其作为添加剂应用于Al2O3 C系不定形耐火材料中·考察了加热温度对赛隆-碳化硅系复合材料合成过程的影响以及添加赛隆-碳化硅系复合材料对耐火材料性能的影响·研究结果表明,通过向蜡石中添加适量的碳黑,并将蜡石和碳黑的混合物在氮气气氛下加热到1540℃时,可以很容易地合成赛隆-碳化硅系复合材料·通过添加适量的赛隆 碳化硅系复合材料,Al2O3 C系不定形耐火材料的抗氧化性能、抗渣侵蚀性能以及高温抗折强度均得到了明显的改善·     

MgAlON-Al2O3复合材料的抗渣性能

采用坩埚法研究MgAlON-Al2O3系复合材料的抗渣性能，分析了复合材料的高温稳定性能和材料受渣侵蚀后的显微结构变化。研究结果表明，MgAlON的抗渣性能优于刚玉和刚玉-MgAlON系复合材料；同时在Mg-AlON-Al2O3系复合材料中，随着MgAlON含量增加，复合材料抗渣性能增加。     

碳还原粉煤灰制备SiC/Al2 O3系复合材料

在氩气气氛下,以粉煤灰为原料,石墨为还原剂,研究碳还原粉煤灰制备SiC/Al2 O3系复合材料的反应过程,并探索其制备的工艺条件.利用X射线衍射分析还原产物的物相变化规律,使用扫描电镜和能谱仪观察复合材料的微观结构.结果表明：在1673 K粉煤灰中石英相与碳反应生碳化硅,1773 K莫来石相基本分解完全.随着反应温度的升高,生成碳化硅和氧化铝含量增加,较合适的温度条件为1773~1873 K;保温时间的延长,有利于碳化硅和氧化铝的生成,较好的保温时间为3~4 h;增加配碳量对碳化硅和氧化铝的生成有促进作用,较合适的C/Si摩尔比为4~5.在制备出的SiC/Al2 O3复合材料中碳化硅在产物中分散较为均匀,并且粒度小于20μm.     

骨料类型及纤维对高延性水泥基复合材料性能的影响

为了研究骨料类型及纤维对高延性水泥基复合材料(HDCC)性能的影响,分别采用普通河砂和金刚砂作骨料,添加聚乙烯醇(PVA)纤维,或PVA与微细镀铜钢混杂纤维,制备了4组HDCC,试验研究了HDCC的抗折与抗压强度、弯曲韧性、单轴拉伸性能、抗冲磨性能,并采用扫描电镜观察了HDCC拉伸破坏后PVA纤维的微观形貌.结果表明:骨料对HDCC抗折强度影响较为明显,而对抗压强度、弯曲韧性和抗冲磨性能影响不显著;微细钢纤维对HDCC抗折、抗压强度、弯曲韧性和抗冲磨性能的增强效果比较明显;在不同的HDCC体系中,微细钢纤维对延性影响的规律略有差异,以天然河砂为骨料时,掺加微细钢纤维会降低HDCC的延性,以金刚砂为骨料时,掺加微细钢纤维则会提高HDCC的延性;金刚砂提高了HDCC的抗拉强度,但显著降低了延性.     

精炼钢包渣对合成镁钙系耐火材料侵蚀研究

以轻烧镁粉和轻烧白云石粉为原料，合成镁钙砂并制砖；利用高温显微和岩相分析，将材料抗水化性与抗渣性结合起来，研究了精炼钢包渣对合成镁钙系耐火材料的侵蚀。结果表明：合成镁钙系耐火材料对碱性渣有很好的抵抗性；少量添加剂既可提高抗水化性又不降低抗渣性。     

回转窑窑口新型浇注料的研制

利用均化矾土和电熔莫来石为主要原料,添加少量碳化硅,以铝酸钙水泥为结合剂,制备了一种新型窑口浇注料。通过其与现场刚玉-莫来石质浇注料进行对比,得出以下结论:4.8%的加水量以及粒度分布系数为0.34的新型浇注料具有较高的体积密度和常温强度;新型浇注料1 400℃在基质中原位形成了大量的莫来石相使其高温抗折强度提高了10倍,高温下在基质部分生成的原位莫来石与原料中引入的柱状莫来石呈网络交叉结构,使其4%荷重软化温度提高了200℃以上;在新型浇注料配方中的电熔莫来石及碳化硅细粉,均起到了提高材料的热震稳定性及高温耐磨性的作用。     

水热法制备碳纳米球修饰天然石墨材料CNS@NG

为改善石墨作为电极材料的性能,以葡萄糖和球形天然石墨为原料,采用水热法合成了碳纳米球修饰天然石墨材料CNS@NG。应用X射线衍射、扫描电子显微镜和拉曼光谱对样品的微观结构、形貌和组成进行表征。结果表明,由葡萄糖水热及碳化处理后形成的碳纳米球均匀地分布在球形天然石墨表面,所制备的合成材料样品较好地保持了天然石墨的晶体结构,表现出碳与石墨复合材料的拉曼特征,具有较好的稳定性。     

化学镀碳纤维增强钛酸铝莫来石基复合材料

通过化学镀方法,在碳纤维表面分别镀上Ni、Cu和Cu+Ni镀层,以这种表面改性碳纤维与钛酸铝 莫来石陶瓷复合,制备表面改性碳纤维增强钛酸铝 莫来石基复合材料,研究不同质量分数的碳纤维对复合材料抗弯强度、断裂韧性、尺寸变化率和孔隙率等的影响规律·结果表明,碳纤维可以显著地提高材料的性能,表面改性碳纤维可以进一步提高材料性能,尤其是铜镍复合镀碳纤维的效果更好,其抗弯强度可达基体抗弯强度的2 8倍,断裂韧性可达基体断裂韧性的2 74倍,增强后的复合材料的尺寸变化率和孔隙率变化不大·     

原位合成(O''+β)-Sialon/莫来石复合材料

以粉煤灰和炭黑为原料,采用碳热还原氮化法原位合成了(O′+β)-Sialon/莫来石复合材料.通过XRD和SEM研究了配炭量对合成材料相组成和显微结构的影响,并分析了材料的生成过程.研究结果表明,增加配炭量有利于O′-Sialon和β-Sialon的生成;将粉煤灰与炭黑质量比为100/42和100/56的试样加热至1 350℃并保温6 h可以合成(O′+β)-Sialon/莫来石复合材料,且合成材料中O′-Sialon和β-Sialon多以粒状形式存在,平均粒径约为1μm;(O′+β)-Sialon/莫来石复合材料的生成过程包括O′-Sialon和β-Sialon的生成及O′-Sialon向β-Sialon的转化过程.     

铜-石墨复合材料性能与石墨形状和粒径的相关性研究

以电解铜粉、鳞片状石墨粉及不同粒径的近球形石墨粉为原料,通过真空热压烧结工艺制备得到铜-石墨复合材料,并研究石墨形状、粒径对其显微组织、密度、致密度、电导率、硬度及抗压强度等性能的影响;在销盘式摩擦磨损试验机上考察其摩擦磨损性能,通过分析样品磨损表面的形貌,研究石墨形状和粒径对复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：相比鳞片状石墨粉,采用相同粒径的近球形石墨粉有利于提高复合材料的致密度,获得更优异的力学性能,其抗压强度可以提高近65 MPa;随着近球形石墨粒径从19 μm减小到4 μm,复合材料的致密度、电导率、硬度、抗压强度和摩擦因数均逐渐降低,同时磨损量逐渐增大,其中,复合材料的电导率从28.6 %IACS降低至20.6 %IACS,抗压强度也降低约30 MPa。